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センサーサイズが違うと何が違う? テストしてみた 1画質・解像感

イメージセンサー(撮像素子)サイズが変わると何が変わるのか

最近のデジカメの場合、経験的に言うと、センサーサイズによる画質の差をそれほど感じない。
はたして、デジカメのイメージセンサーサイズが違うと何が違うのか。
フルサイズの方が、APS-Cやマイクロフォーサーズやコンデジに比べて本当に「きれい」なのか ?
画質、その他をちょっと実験も交えて考えてみた。


フィルムカメラでは、フィルムフォーマットの大きなカメラで撮った写真の方が、
小さなカメラで撮った写真より、同じ大きさにプリントした場合、はるかにきれいである。
Lサイズならともかく、六切や四切プリントでさえ、
同じ被写体を同じようにフォーマットの異なるカメラで撮って比べた場合、明らかな差がある。
デジカメの場合はどうなのか。経験的にはそれほどの差を感じないのだ。

まずは論より証拠。実験してみた。
フルサイズ機、APS-C機、m4/3機、コンデジ(1/1.7型)で撮り比べてみた。
いずれも標準ズームを28mmで使用。ISO感度や絞り値は必ずしも同じではない。
RAWで撮影したものを同じソフト(Photoshop)、同じパラメータで現像してみた。
シャープネスをかけるなどの操作はしていない。
現像したものを5:7(1:1.4)にトリミングして、長辺3000ピクセルにリサイズ。
ほぼA4サイズに300dpi、白ふち付きでプリントするための画像という想定である。
画像をクリックすると大きい画像が開きます。

フルサイズ機 キヤノン EOS 5D Mark3
フルサイズ機 キヤノン EOS 5D Mark3 EF24-70mm F2.8L II USM


APS-C機 キヤノン EOS M
APS-C機 キヤノン EOS M EF-M18-55mm F3.5-5.6 IS STM


m4/3機 オリンパス PEN Lite E-PL5
m4/3機 オリンパス PEN Lite E-PL5 M.ZUIKO DIGITAL14-42mm F3.5-5.6Ⅱ R


コンデジ キヤノン PowerShot G15
コンデジ キヤノン PowerShot G15 6.1-30.5mm F1.8-2.8


テスト画像 まとめ

この画像の上段はRAW現像した4枚の画像の一部(左半分)を横に並べて、さらに50%リサイズしたものである。
下段は、参考までにjpeg撮って出し(元画像の左上部分)。各カメラの違いがあって面白い。
小サイズカメラ、特にPENは、jpeg生成時に、ソフトウェア的なシャープネスをかなりかけている。

さて、本題。これを見比べて、ちょっと考えてみたいのだが、
まずは狭義の画質、解像感というか、シャープさについて。

1 画質、解像感

ご覧の皆さんはどうお感じになっただろうか。
私的にはそれほど大きな差はない、と思う。
もちろん違いはある。100%で見るとやはりセンサーサイズの大きい方がより細かな部分まで解像している。
ただ、一目見て明らかに違うほどの差ではない。
ブラインドテストをしたらどのプリントがどのカメラで撮られたものか、わかるだろうか。
jpeg記録画像となると、むしろPENが一見一番シャープに見える。
経験的に感じていたことは間違いではなかった。

・ブログ側の「1ファイル2Mまで」という制約のためかなり圧縮している。
 サイズの大きいカメラほどより圧縮しているため、差はさらにわかりにくいかもしれない。
 余談だが、同じピクセル数、同じ圧縮率だと大きいカメラの方がファイルサイズも大きい。
 やはり、同じピクセル数にリサイズしても大きいカメラの方が細かな部分まで解像しているということか。
 注) jpeg圧縮は、同じ圧縮率でも細かな絵柄の方がファイルサイズは大きい。

フォーサーズセンサー(m4/3も同じ)は、面積比でフルサイズの1/4。
1/1.7型は、さらにフォーサーズの1/4以下。
面積比を考えるとG15(フルサイズの1/16以下)は相当がんばっているように思える。

結果的にどのカメラの場合もA4サイズ程度のプリントなら、縮小してのプリントとなる。
縮小してのプリントなら、その差はセンサーサイズの差というよりは、
個々のカメラのセンサー性能や画像処理エンジン、レンズの性能差ということになるかもしれない。

ここがフィルムカメラとの大きな違いだろう。
フィルムカメラの場合、フォーマットが変わっても使うフィルムの性能はほぼ同じ。
そうなると同じ大きさのプリントにした場合、
拡大率が小さくてすむラージフォーマットのカメラの方が有利である。
小さいカメラの画質は、大きいカメラにより広角レンズを付けて撮ったものを
トリミングしてプリントするのとほぼ同じである。

デジカメの場合はそうではない。
画素ピッチの狭い小サイズセンサーはフィルムに例えるなら
「超超微粒子フィルム」ということになるのかもしれない。
というか、ここがデジタルとアナログの違いなのであろう。
デジタルの場合は、元の画像からの縮小率がどうであろうと1ピクセルは1ピクセル。

画素ピッチが狭いことによる弊害はもちろんあるのだが、、、それはまた後で。

[結論] デジタルカメラは、画素数がプリントサイズに対して充分な場合(縮小してプリントする場合)、狭義の画質=解像感だけで言うと、フォーマット(センサーサイズ)の差はあまりない(ただし低感度の場合)。
現在のデジカメはA4サイズ程度のプリントに必要な画素数を充分超えている。

小サイズプリントの場合は、より大きなカメラで撮った場合と明確な差はない。
最近では補完技術も進歩して来たので多少の拡大でも差は少ないかもしれない。
webで使用する場合はさらに縮小されるので、センサーサイズの違いによる差はほとんどない。

そうなると疑問がひとつ浮かぶ。
普及型のコンパクトデジカメ(低価格コンデジ)やスマホで撮った写真は
一眼レフやミラーレス機で撮った写真と比べて、パッと見ただけでわかるほどの差がある場合も多い。
・・・という日常の経験はどう理解したらいいのだろうか。

ここから先は想像なのだが、画素ピッチに関係があるのかもしれない。
同じコンデジでも高級コンデジと呼ばれるタイプと比べ普及型コンデジでは、
センサーサイズが小さいのに画素数は多いという機種もあり、
かなり画素ピッチが狭い(1ピクセル当たりのセンサーサイズが小さい)。
一眼レフやミラーレス機と比べればなおさらそうである。

画素ピッチの違いが画質にどう影響するかは次の項目で書こうと思うが、
おおよそ次のことが言えると思う。(あくまで想像です)

1.画素ピッチが狭いほどレンズは高性能を要求されるが、
 製品としての普及型コンデジやスマホのレンズはそれを満たすほどの高性能レンズではない。

2.画素ピッチが狭いほどノイズが多く、ダイナミックレンジも狭い。
 詳しくは次の項目で書こうと思う。

3.センサーサイズとは直接の関係はないが、
 一般的に小さいカメラほど、よりアマチュアが使うカメラ。
 アマチュアが使うと想定されるカメラほど、いわいる「コンデジ画質」。
 彩度が高く、コントラストもシャープネスも強め。
 こうした画質はパッと見きれいに見えるが、
 見慣れて来ると高級感はない。
 1の理由でもともと解像していないものをソフトウエアでシャープをかけた場合、
 もともと解像している画像とは差が出る。
 何をもって「きれい」と感じるかという主観的要素が大きいが、
 少なくともこの点でも、普及コンデジと一眼レフには大きな差がある。

もともとこの疑問を感じたのは、お散歩カメラには何がベストチョイスか、というところから始まった。
当初は散歩にも大きな一眼レフを持って行った。当然重い !! (笑)。
重ければ当然持って行く機会も少ない(携帯性も性能のうちと考えるようになった)。
で、ミラーレス機を買ってみた。さらに追加でコンデジ、、、(笑)。
使ってみて経験的に言うと、うーん、それほどの差は感じないなあ。

大プリントは作らない、という前提の場合、実際の差はどの程度だろうか。
それが疑問の始まりだった。
実験の結果、明日からは小さくて軽いコンデジG15の方がいいや(笑)。

ただし、この結果を見て、
「もう、大きくて重くて高い一眼レフの時代は終わった」なんて早とちりしないで欲しい。
プリントサイズが大きければ、差はもう少し開くかもしれない。
それにシャープさ以外にもいろいろ違いはある。ノイズやボケの話は次回する。
さらに、ファインダー形式や、AF性能など考えなければいけないことはたくさんある。

とりあえず、「同じサイズにプリントした場合(小サイズプリント)」という前提をはずしてみる。
リサイズ前の画像を並べてみた(中心部の1000×1500ピクセル)。
画像をクリックして開く大きい画像が等倍(100%)である。
大きいセンサーの方が画素数も多いので大きく写っている。
フィルムの場合ほどの明確な差ではないが、やはり差はある。

テスト画像 リサイズ前


それに、「きれい」かどうかは、解像感だけでは決まらない。
というわけで、続く。続きはこちら

センサーサイズが違うと何が違う1(この記事)
センサーサイズが違うと何が違う2

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tag : レビュー カメラ センサーサイズ 画質 テスト 一眼レフ ミラーレス コンデジ EOS PEN

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